Медно фосфорный припой температура плавления

Медно-цинковый, медно-фосфорный припой и другие типы соединений для пайки меди

Содержание:

Основным способом неразъемного соединения деталей из меди является пайка. Она осуществляется самыми разными способами. Различают высокотемпературную и низкотемпературную пайку, пайку с применением флюсов и бесфлюсовую. Важную роль в получении качественного соединения играют припои, которые выбираются в зависимости от метода пайки и сложности соединения. Например, при твердой пайке чаще всего применяется медно-фосфорный припой, который является самофлюсующимся.

Какие свойства имеет медно-фосфорный припой, где он применяется.

Основой медно-фосфорного припоя является медь, к которой в качестве добавки присоединяется фосфор. Такой припой прекрасно соединяет детали из меди, не требуя при этом очень высокой температуры нагрева изделия, так как плавится при температуре 700–850 градусов. Точная температура плавления зависит от конкретной формулы припоя. Например, соединение, в состав которого входит медь и фосфор в соотношении 91% : 9%, плавится при температуре 800 градусов. А если в состав припоя помимо меди и фосфора включено еще олово и небольшое содержание цинка (соотношение 89,5 (медь) : 6 (фосфор) : 4 (олово) : 0,5 (цинк) %), то плавление начинается при температуре 690 градусов С.

Наиболее распространенные марки медно-фосфорного припоя – ПМФ-7, ПМФ-9 и ПМФОЦр-6-4-0,03. В маркировке соединения цифра, следующая за аббревиатурой, указывающей на состав, обозначает процентное содержание фосфора. В припой марки ПМФОЦр входит также олово и цирконий, что и отмечено в его названии буквами О и Цр, а также цифрами, которые указывают на количество данных добавок (4 и 0,03%).

Основными характеристиками соединений для пайки данного типа, кроме не слишком большой температуры плавления, являются:

• значительная жидкотекучесть;
• хорошая устойчивость к коррозии;
• невосприимчивость к воздействию агрессивных сред.

В результате применения такого припоя получаются достаточно прочные швы. Правда, они имеют один недостаток: их эластичность значительно уменьшается при низкой температуре воздуха.

Применяют медно-фосфорные припои для соединения деталей из чистой меди или ее сплавов: бронзы, мельхиора или латуни. Также их можно использовать и в ситуации, когда необходимо припаять друг к другу части изделия, одна из которых состоит из меди, а вторая из стали (обычной или нержавеющей).

Обратите внимание! Паять с помощью данных составов стальные или чугунные заготовки не следует, так как фосфор при контакте с железом образует фосфиты. Из-за этого паяльный шов становится хрупким и не способным выдерживать механические воздействия. Такое соединение просто разрушится при ударе или изгибании изделия, также не перенесет оно и вибрационных воздействий. Единственный способ избежать этого – покрыть стальное или чугунное изделие перед пайкой слоем меди.

Еще одна сфера применения медно-фосфорного состава для пайки – это ремонт ювелирных изделий. Обычно для этих целей применяют серебряные припои. Но и соединение марки ПМФ способно справиться с такой задачей не хуже, а стоить такой ремонт будет дешевле.

Медно-цинковый припой для пайки меди.

Для высокотемпературной пайки меди и сплавов на ее основе используется медно-цинковый припой, который обладает следующими основными характеристиками:

• высокой теплопроводностью;
• отличной электропроводностью;
• пластичностью;
• устойчивостью к коррозии;
• прочностью.

Все эти свойства припой может проявлять по-разному – все зависит от конкретного количества входящего в его состав цинка. Например, чем больше цинка, тем при более низкой температуре начинается плавление состава.

Основные марки этого типа припоя – ПМЦ-36, ПМЦ-42, ПМЦ-48 и ПМЦ-54. Буквы в маркировке изделия указывают на его состав (припой медно-цинковый), а цифры – на содержание в нем меди.

По своему внешнему виду этот тип припоев представляет собой зерна и делится на разные классы по размеру частиц:

• класс А – зерна размером 0,2–3 мм;
• класс Б – зерна размером 3–5 мм.

Сфера применения таких припоев зависит от их марки. Для разного состава металла выбирается свое вещество:

• ПМЦ-36 подходит для пайки латуни, в состав которой входит от 60 до 68 процентов чистой меди;
• ПМЦ-48 используется для соединения деталей, содержащих более 68% чистой меди;
• ПМЦ-54 применяется для работы с деталями из бронзы, также его можно использовать и при пайке стальных заготовок.

Стоит отметить, что у припоев, в состав которых входит исключительно медь и цинк, имеется и существенный недостаток — шов, полученный с их помощью, не отличается высокой надежностью. Особенно ярко это проявляется, когда соединение подвергается ударным нагрузкам, натягивается при изгибе изделия или попадает под воздействие вибрации. Причиной этого является испарение цинка во время затвердевания паяльного шва. Для того чтобы избежать разрушения шва в медно-цинковые припои добавляют легирующие присадки, повышающие прочность и эксплуатационные возможности соединения. Как правило, такими присадками становятся олово и кремний. Включение в состав олова позволяет еще больше снизить температуру плавления припоя при одновременном увеличении его жидкотекучести. А кремний не позволяет цинку испариться в процессе пайки, а также защищает его от окисления. Кроме того, в состав припоя может входить и свинец.

Обратите внимание! О наличии в составе свинца «говорит» более светлый оттенок припоя. При выборе такого вещества следует помнить о токсичности свинца. Поэтому его запрещено использовать при пайке некоторых трубопроводов – например, водопровода для питьевой воды.

Серебряный припой.

Еще одним распространенным видом состава, применяемого для пайки меди, является серебряный припой. Как правило, он представляет собой соединение серебра с медью и цинком. Такой состав может быть использован для пайки практически любых металлов. Единственный его недостаток – серебро слишком дорого стоит. Поэтому применяются серебряные припои только в тех случаях, когда доказана экономическая целесообразность их использования – например, когда к соединительному шву предъявляются особенно высокие требования.

Припои на основе серебра не имеют конкурентов по смачиваемости и растеканию. Также они обладают высокой устойчивостью к коррозийным процессам и способны выдерживать ударные нагрузки и воздействие вибрации.

В маркировке таких составов есть буквы ПСр (припои серебряные) и цифра, указывающая на содержание в веществе серебра. Чем больше серебра включено в состав, тем более высокими характеристиками он обладает, но при этом является и более дорогим. На практике одним из самых часто используемых составов является ПСр-45, который содержит 45% серебра, а также 30% меди и 25% цинка. Этот припой способен образовать соединение с высочайшими качественными и эксплуатационными характеристиками, поэтому применяется для пайки в самых ответственных местах изделия.

Обратите внимание! Кроме меди и цинка в состав серебряного припоя может входить и кадмий, который понижает температуру плавления вещества до 250 градусов. Но при применении такого припоя следует соблюдать особые правила предосторожности, так как при его плавлении в воздух попадают вредные для человека пары кадмия.

Выпускаются серебряные припои чаще всего в виде прутков или полос, диаметр которых составляет 2–3 мм. При пайке с использованием серебряных составов применяется флюс (чаще всего бура).

Припой для пайки меди

Соединение меди, представляет собой сложный технологический процесс, который позволяет выполнять неразъемное соединение.

Развитие загородного домостроения привело к тому, что в инженерных сетях все используют трубы, выполненные из цветных металлов и их сплавов. Для того, что бы трубопроводная система работала бесперебойно, а главное безопасно необходимо обеспечить качественное соединение между элементами трубопроводной арматуры. Такие соединения выполняют с применением пайки.

Какой припой выбрать

Пайку труб из меди могут выполнять с помощью двух видов — мягкого или твердого. Температура первого расплава составляет 425 °C, рабочая температура второго составляет от 460 до 560 °С. Для осуществления пайки применяют газовую горелку.

Тип сплава применяют исходя из соотношения меди и других веществ, которые входят в его состав. Если, в состав средства для пайки деталей входит серебро, то такой сплав называют серебряным. Кстати, чем его больше, тем меньше температура его плавления. Кроме этого, наличие большого объема этого металла обеспечивает высокую смачиваемость и обтекание место пайки.

Другой тип смеси работы с медным материалом, который широко применяют для пайки меди это медно-фосфорный. Но, температура его плавления много выше, а такой параметр как смачиваемость, также уступает серебряным смесям.

Пайка медных труб горелкой

Их применяют при производстве холодильной техники, которая применяется и в пищевой промышленности.

Выполняя пайку меди медно-фосфорным припоем, и его аналогами использование флюса не требуется. Для пайки медных деталей с латунными флюс необходим. При их использовании образуется капиллярный зазор с размером от 0,025 до 0,15 мм. Аналогичный зазор при использовании таких припоев составляет от 0 до 0,15 мм

Медно фосфорные

Соединение деталей из меди может производиться медно-фосфорным припоем в состав, которого входит серебро. Его доля может достигать 15%. Такой сплав применяют для работы с холодильным оборудованием.

Рабочая температура медно-фосфорных припоев не очень высока. Вещества этого класса обладают достаточной текучестью. Кстати, при работе, с использованием этого припоя нет необходимости в применении каких-либо флюсов. Это связано с тем в его состав входит фосфор. Именно фосфор защищает зону обработки стыка от воздействия атмосферы.

Припой медно-фосфорный Castolin

Швы, образующиеся в ходе работы, отличаются прочностью. Именно это и определило его использование для работы с холодильным оборудованием, содержащие в своем составе детали из меди. Все дело в том, что при его работе постоянно существует вибрация, в таких условиях прочность шва не будет лишней.

При соединении медных компонентов трубопроводной арматуры необходимо выполнять охлаждение элементов узла, которые обладают слабой стойкостью к перегреву. В процессе работы рабочую зону можно обдувать сухим азотом. Для этого требуется эксплуатация специального оборудования. Защита сухим азотом позволяет защитить шов от окалины.

Припои этого типа недопустимы для работы со сталью. Дело в наличии фосфора, который способствует образованию пленки.

Трехкомпонентный состав, в который входит 2% серебра носит марку 102. Сфера применения этого припоя монтаж, обслуживание холодильных комплексов, которые не подвержены вибрации.

Припой медно-фосфорный Ag 2%

Марка 105 содержит 5% благородного металла. Он пластичен и у него медленное растекание. Вследствие этого у него имеется возможность заполнять зазоры определенного размера. Эта марка способна выдерживать незначительные нагрузки вибрационного или ударного характера.

Марка 115, содержит в своем составе 15% серебра. Из-за этого он обладает высокой пластичностью. Шов, полученный с его помощью способен выдерживать умеренные вибрационные или ударные нагрузки, возникающие во время работы холодильных установок.

Серебряные припои

Серебро – этот благородный металл, в чистом виде обладает хорошей пластичностью. Температура плавления довольно высока (962 °С). Это делает нецелесообразным применение чистого серебра в качестве сырья для стыковки деталей нецелесообразно.

Но если в серебро внести некоторые вещества, таких, как – железо, висмут и пр., то такую композицию можно использовать для создания неразъемных стыков.

Серебряные материалы хорошо плавятся того, когда его объем уменьшается. Это снижение приводит к снижению затрат на энергию и время на выполнение сборки заготовок из меди.

Серебряный припой для пайки меди, Ag 20%

Серебряные материалы хорошо обволакивают соединяемые детали, и это способствует получению швов необходимого качества. Швы, полученные с применением этих средств не подвержены окислению, и хорошо переносят различного рода механические и вибрационные нагрузки.

Сплав, содержащий этот благородный материал, применяют для работы со многими сплавами меди. Все эти сплавы различаются по соотношению компонентов, наличию легирующих добавок.

Содержание серебра

Состав всех применяемых для стыковки деталей серебряных сплавов регламентирует ГОСТ. Маркировка этих материалов начинается с буквенного сочетания ПСр. А ним следуют числа, которые показывают процентный объем серебра в сплаве.

Практическое применение серебряных припоев

Сплавы, которые содержать большое количество серебра, (50-72%) обладают низким удельным сопротивлением. Их применяют для создания стыков с большой электрической проводимостью.

Средства для соединения деталей, содержащие этот благородный металл в небольших количествах 40-62%, применяют для создания швов, которые не будут подвергаться сильному нагреву.

Припои для меди с низким содержанием серебра (10-15%) нашли свое применение в машиностроительной отрасли.

Особенности серебряных тинолей

Сплавы с содержанием серебра отличаются невысокой температурой плавления и хорошим смачиванием. Этот материал в расплавленном состоянии заполняет все пустоты и поры. При этом швы получаются высокого качества. Средства для стыковки медных труб нашли свое применение при производстве и обслуживаниихолодильных машин.

Пайка твердым тинолем

Твердые средства для пайки используют для капиллярной стыковки и соединения трубопроводной арматуры, которая используется для подачи воды.

Пример пайки припоем серебро 1%

При пайке медных труб используют специальную пасту, газ, вспомогательные инструменты и технологическое оснащение.

При соединении медных деталей твердым припоем необходимо соблюдать все необходимые меры безопасности.

Как паять трубы

Для соединения труб, выполненных из меди и ее сплавов, необходимо использовать определенные материалы и инструменты.

Так, для выполнения работ, потребуется:

• устройство для резки труб из меди;
• газовую горелку;
• состав для пайки медных труб;
• флюс.

Процесс пайки выглядит следующим образом:

• Зачищают обрабатываемый участок.
• Вручную устанавливают фитинг, для этой операции может потребоваться специальный инструмент.
• Используя газовый нагревательный инструмент осуществить нагрев обрабатываемое место до того момента пока не произойдет изменение цвета поверхности.
• На разогретое место укладывают состав для пайки медных труб.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Медно-фосфорный припой

Считается, что медь очень хорошо поддается спаиванию. Это действительно так, если правильно подобрать расходные материалы и соблюдать технологию. Одним из основных таких материалов, которые активно применяются в промышленности и в частной сфере является припой медно-фосфорный. Он специально был разработан для спаивания меди, бронзы и латуни, а также различных их комбинаций. Несмотря на то, что в названии имеется всего два элемента, на самом деле это трехкомпонентный материал. В нем содержится еще серебро, которого здесь имеется целых 15%. Это помогает использовать технику в холодильной промышленности. Материал можно использовать как припой для пайки медных труб. Он обладает относительно низкой температурой плавления.

Меднофосфорный припой обладает повышенной текучестью, что помогает установить хорошие молекулярные связи с основным металлом, а также проникнуть во все глубины и трещины, что улучшит контакт. Благодаря этому, паяный шов отличается достаточно высокой прочностью и при этом отлично сопротивляется образованию коррозии. Припой медно-фосфорный обладает такой особенностью, что для его работы не нужен дополнительный флюс, так как в его составе имеется фосфор, который и выполняет все необходимые функции. Данный материал широко применяется при ремонте и монтаже холодильного оборудования. Также его применяют для изделий, которые подвергаются небольшим вибрационным нагрузкам и легким механическим ударам. Если в определенной марке имеется пониженное содержание серебра, или же оно вовсе отсутствует, то повышается пластичность готового шва.

Когда проводится пайка элементов, в которых имеются не термостойкие детали, к примеру, смотровые стекла, клапаны, ТРВ и прочее, то их следует предварительно охладить, чтобы не допустить критичного перегрева. Когда проводится пайка бронзы и латуни меднофосфористым припоем, то желательно все же применять флюс, чтобы они не покрывались окислительной пленкой, которая будет мешать растеканию и смачиванию расходного материала. В то же время, когда речь идет о меди и ее соединениях, то припой является самофлюсующимся. Не стоит применять данный материал для спаивания стали, так как по границе шва будет образовываться хрупкая пленка из фосфоритов. Ее наличие ставит под угрозу герметичность соединения. Также нежелательно использовать припой медно-фосфорный для тех цветных металлов, в составе которых содержится никель в соотношении выше 10%. Сам процесс может происходить при помощи стандартной горелки, которая бы смогла разогревать рабочие области до требуемой температуры. Материалы производятся согласно ГОСТ 16882.2-71.

Разновидности

Припой медно-фосфорный Felder CuP6 чаще всего используется для работы с трубами в кондиционерах, системах охлаждения, водоснабжения и газообеспечения. Диаметр труб должен превышать 28х1,5 мм. Выпускается в виде прутков порошка или гранул. Температура плавления данного материала составляет 300 градусов Цельсия. Производится эта марка в Германии.

Harris 0 – без флюсовый припой, который предназначен для спаивания меди. Выпускается в прутках и не содержит серебра. В нем имеется 93% меди и 7% фосфора. Средняя температура плавления достигает 755 градусов Цельсия. Длина прутка составляет 0,5 метра, а вес – 17 грамм. Сечение здесь прямоугольное при размерах 3,2х1,3 мм.

Припой медно фосфорный из Германии Castolin rb-5246 относится к твердым разновидностям. Он имеет высокий уровень смачивания и обладает хорошими капиллярными свойствами. С его помощью швы получаются плотные и гладкие, также они не имеют брака в виде пор. Температура эксплуатации швов составляет до 150 градусов Цельсия. Температура плавления может быть от 715 до 805 градусов. Плотность материала составляет 8 г/см кубический, а пластичность до 4%. Используется для капиллярный пайки меди, латуни и бронзы, что требуется в сантехнике, нагревательном оборудовании и прочих местах. Прутки выпускаются длиной 0,5 метра и диаметром в 2 мм.

Медно-фосфорный припой для пайки меди Ф2 обладает высокой механической прочностью, нормальной работоспособностью при низких и высоких температурах. Имеет отличные качества теплопроводности и электропроводности. Когда достигает температуры пайки, у состава появляется высокая текучесть и смачивание основного металла. Прочность спаянного шва составляет 10 кг/мм квадратный.

Высокотемпературный припой ПМФ 7, в котором содержание флюса составляет 7%. Высокая текучесть материала позволяет создавать плотное соединение со сложной структурой металла. Этот материал не требует дополнительного применения различных флюсов при работе только с медью, а при соединении других металлов требуется применение борсодержащего флюса. Марка не подходит для чугуна и различного рода сталей, так как тут образуются фосфиды железа в шве, которые разрушают его целостность, не говоря уже о критической потере пластичности и увеличению хрупкости материала. В среднем, температура плавления составляет 750 градусов Цельсия.

Физико-химические свойства

Медно-фосфористый припой ЦП 6, как и другие марки, получает свои свойства благодаря уникальному составу, который разработается для тех или иных процедур. Исходя из наличия тех или иных химических элементов, а также их соотношения, материал получается приближенным к свойствам меди, бронзы или латуни, с которыми идет работа, но при этом обладает более низкой температурой плавления, что позволяет сохранить свойства основного металла. В целом, практически все марки обладают повышенной смачиваемостью, что улучшает контакт с заготовкой. Именно это и дает отличные показатели для соединения меди. Помимо этого они обладают большой степенью проникновения, образуя прочные молекулярные связи. Некоторые из марок имеют достаточно опасную температуру плавления более 800 градусов. Это может повлиять на свойство металла, но создает крепкое соединение, которое может конкурировать с ручной дуговой сваркой. Практически все припои обладают антикоррозийными свойствами. Часто встречается припой медно фосфорный с флюсом, который считается одним из лучших вариантов для меди.

Технические характеристики популярных марок

Содержание элементов в химическом составе, %

Припои медно-фосфорный.

Сплав меди с 7,5-11% фосфора из-за высокой жидкотекучести и низкой тампературы плавления применяют при бесфлюсовой пайке меди и ее сплавов.

Пайка сталей и чугунов медно-фосфорными припоями не рекомендуется, так как из-за образования хрупких фосфидов железа паяный шов не выдерживает ударных, вибрационных и изгибающих нагрузок. Для уменьшения образования фосфидов железа стальные изделия перед пайкой меднят.

Медно-фосфорные припои надежно и прочно соединят детали из меди и сплавов на ее основе (латуни, бронзы, мельхиора). Припоями можно спаять обычную или нержавеющую сталь с медью, латунью и бронзой.

Медно-фосфорные припои можно использовать в качестве заменителя СЕРЕБРЯНОГО припоя при ремонте ювелирных изделий, холодильников и газовых колонок.

расплавления (гр. Цельсия)

Марка припоя	медь %	фосфор %	цинк %	олово %
ПМФ 7	93	4	–	–	850
ПМФ 9	91	9	–	–	800
ПМФОЦр 7-3-2	89	6	2	3	700
ПМФОЦр 6-4-0,03	89,5	6	0,05	4	690

Для снижения температуры плавления и увеличения пластичности в сплав медь-фосфор добавляют олово и цинк.

ПМФ относятся к классу среднеплавких самофлюсующих. Они склонны к старению, обладают хорошей коррозионной устойчивостью к агрессивным средам, нерастворимы в воде и кислотах, кроме азотной (при нагревании) и царской водки.

Припой ПМФ-7(Россия) Припой ПМФ-9(Россия)

Припой ПМФОЦр 6-4-0,03

СТОИМОСТЬ МЕДНО-ФОСФОРНЫХ ПРИПОЕВ.

ПМФ 7 , ПМФ 9 (диаметр 4-6 мм ) —- 1240 руб/кг

ПМФОЦр 6-4-0,03 (диам. 2-8мм) —-1520 руб/кг

В отличии от свинцово-оловянных припоев ПМФ не теряют прочности при трении и нагреве.

СПОСОБ ПАЙКИ: горелкой любого типа (паяльной лампой, пропановой горелкой), методом аргоно-дуговой сварки. Главное и непременное условие – нагрев спаиваемых деталей до темно-красного, близкого к вишневому свечения. После этого, не допуская остывания, начинают нагревать припой до тех пор, пока он не начнет достаточно хорошо растекаться.